醋酸-对二甲苯-水体系共沸精馏的模拟分析

采用Aspen Plus11.1化工流程模拟软件,对扬子石油化工有限公司化工厂精对苯二甲酸(PTA)装置的溶剂脱水塔生产过程进行了模拟计算,采用NRTL-HOC热力学计算模型,并进行热力学参数修正,通过调整塔板数、热负荷、进料位置、操作压力、对二甲苯(PX)采出位置等操作参数,得出各塔的最佳工艺条件。在最佳工艺条件下,分析了此分离过程的能耗问题。模拟结果表明,溶剂脱水塔分离得到的醋酸、水、PX均能达到产品质量要求,工艺流程合理、可靠。     

从废酯液中回收醋酸乙酯的分离技术

介绍了以废酯液为原料分离生产醋酸乙酯的工艺过程。利用废酯液中各组分在水中溶解特性的不同,水洗沉降对酸性物质与酯进行初步分离。依据精馏理论,确定分离初始方案。选择合适的热力学方程,利用模拟软件模拟分离过程;根据总费用最小,优化操作条件和塔设备参数,确定最优分离条件。模拟计算结果表明:采用2个塔流程可有效分离生产出合格品醋酸乙酯,年收益达500.1万元。     

不同萃取剂下碳酸二甲酯合成工艺的性能评价

通过化工流程模拟软件Aspen Plus对酯交换法合成碳酸二甲酯(DMC)流程中各塔的主要操作参数进行优化分析,得到该工艺的最佳操作条件。在此基础上,比较选用不同萃取剂苯胺和乙二醇时该工艺流程的热力学效率和CO2排放量。结果表明,苯胺为萃取剂时,DMC工艺流程的热力学效率明显提高、能耗降低,CO2排放量也大幅度降低。     

煤制合成氨低温甲醇洗工艺优化模拟研究

利用Aspen Plus软件,选用PC-SAFT热力学方程,对某合成氨厂低温甲醇洗工艺进行全流程模拟。通过优化H_2S浓缩塔和N_2气提塔、热再生塔和甲醇/水分离塔等的操作参数,降低装置运行能耗。     

芳烃分离装置中二甲苯塔的流程模拟优化研究

本文运用PRO/Ⅱ工艺设计软件,对芳烃分离装置的甲苯塔和二甲苯塔进行模拟分析,确定各塔的主要工艺操作条件和设备参数。在模拟结果的基础上,主要对二甲苯塔进行优化研究,考察理论板数、回流比和进料位置等参数对分离效果的影响,从而优化二甲苯塔的工艺操作条件和设备参数。最后,运用PRO/Ⅱ模拟软件,对二甲苯塔的两种设计方案进行比较,从而确定最优方案。     

三元混合物分壁塔精馏分离的研究

提出了甲醇-乙醇-正丙醇三元混合物分壁塔精馏分离的新工艺。通过模拟和灵敏度分析,考察了分壁塔的进料位置、隔板位置、液体分配比、回流比等工艺参数对分离效果的影响,确定了分壁塔的最佳操作条件,并对分壁塔的能耗进行了分析。结果表明,单个分壁塔能达到常规三元混合物分离的要求,并且比常规精馏流程的分离过程节能约30%。     

隔壁塔分离乙醇-正丙醇-正丁醇体系

以乙醇-正丙醇-正丁醇为分离体系,研究回流比、气液分配比等操作参数对隔壁塔分离效果的影响。将常规双塔精馏序列转化为隔壁精馏序列并保证各操作参数的最优值,利用Aspen Plus模拟软件对乙醇-正丙醇-正丁醇三组元的常规精馏序列和隔壁塔精馏序列进行模拟分析,探究隔壁精馏工艺最佳操作区域及节能效果,模拟结果表明,在满足分离要求下,气液分配比存在一个相互关联关系,使隔壁塔精馏序列存在一个再沸器热负荷最小的最佳操作区域。与常规精馏序列相比,完成相同的分离任务,隔壁塔精馏序列再沸器节能6 954.368 k W,冷凝器热负荷减少2 934.291 k W。结果表明,隔壁塔精馏序列不但提高了热力学效率、降低了能耗,并且大幅降低设备投资。     

石脑油分离隔壁塔综合性能模拟研究

在流程模拟软件Aspen Plus中建立石脑油分离隔壁塔模拟流程,利用传统石脑油分离两塔流程工艺参数作为初值,使用单因素变量法对隔壁塔工艺参数进行调整和优化。研究隔壁塔内主要操作和结构参数,如隔板位置、气液分配比、公共精馏段塔板数和提馏段塔板数对于隔壁塔能耗的影响。同时,研究了进料组成变化对于隔壁塔性能的影响。     

4组分隔板塔热耦合精馏节能技术

对丙醇/丁醇/3-甲基丁醇/2-乙基丁醇组成的4组分物系的分离从完全热耦合原理出发,详细阐述了该物系精馏过程的建立模型到模拟计算,讨论了热耦合过程的自由度和隔板塔的最佳塔段数,指出了操作变量和完全热耦合在最佳热力学状态下应满足的条件,通过化工流程模拟软件Aspen Plus 11.1对该物系的分离工艺从简捷法到严格法计...     

基于Aspen模拟的乙醇胺催化胺化产物的精馏分离

借助Aspen模拟软件,对以乙醇胺和氨为原料生产乙二胺、哌嗪的产物体系的精馏分离工艺进行了模拟计算.在考虑各组分特性的基础上,首先设计了分离工艺流程,然后采用Flash闪蒸及DSTWU简捷法蒸馏设计模型,对闪蒸及各精馏装置进行了设计计算,得到了回流比、塔板数和温度等操作参数.最后采用RadFrac严格模型对部分精馏塔进行了验证.并就相关工艺参数进行了灵敏度分析.模拟中物性方法采用NRTL模型,对于Aspen数据库中缺少的2-乙基吡嗪等组分,采用PropertiesEstimation模块进行物性估算.结果表明,所设计分离流程合理,能够满足产品的分离精度要求,同时,最终确定的操作条件可为实际分离工艺设计和生产操作过程提供可靠的依据.     

联合精馏分离四氢呋喃-水共沸物的实验及优化模拟

由于四氢呋喃与水会生成沸点64 ℃的最低共沸物,采用三塔联合精馏的方法对其进行分离。根据文献资料选择乙二醇作为萃取精馏过程的萃取剂,并在脱水塔中对萃取精馏塔产物进行脱水。选择Aspen Plus软件对工艺流程进行模拟。选择Wilson模型及RadFrac模块对单塔工艺参数进行模拟及优化,确定了各塔进料板与回流比等最适宜参数。经实验考察的项目结果均与模拟结论一致。脱水塔产物四氢呋喃含水量可低至170 μg/g。根据优化后的参数在Aspen Plus中进行全工艺流程的闭合与模拟,终产物四氢呋喃的质量分数可达0.9995,收率为0.9988。其质量分数优于常见双塔萃取精馏流程。     

Aspen plus应用于环己酮装置烷精馏流程的模拟

采用Aspen plus数据库软件对环己酮装置烷精馏部分的工艺流程进行模拟,建立了环己酮装置的环己烷三效精馏的稳态模型,对各烷塔的操作温度、热负荷、回流量、产品质量等操作变量进行分析,优化了环己酮烷对塔的操作参数。结果表明:模拟确定了烷一、二、三塔的最佳回流量分别为30.5,45,29 t/h,降低了装置能耗,节约蒸汽用量2 t/h。     

醋酸甲酯和甲醇热集成变压精馏分离工艺模拟与优化

基于对醋酸甲酯与甲醇二元共沸特性的分析,提出热集成变压精馏分离醋酸甲酯和甲醇的工艺. 利用Aspen Plus软件对该分离过程进行模拟,以NRTL活度系数方程为物性计算方法,其二元相互作用参数由气液相平衡数据回归,分析了加压塔和常压塔的理论板数、进料位置及回流比对分离效果的影响,并进行了能耗比较. 结果表明,该工艺能很好地分离醋酸甲酯和甲醇,较佳的工艺条件为：加压塔操作压力909 kPa,理论板数32,第21块板进料,回流比4.2,塔釜醋酸甲酯纯度99.8%;常压塔操作压力101 kPa,理论板数30,第20块板进料,回流比4.6,塔釜甲醇纯度99.0%. 与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节能达45.8%;与以水为萃取剂的萃取精馏分离工艺相比,热集成变压精馏分离工艺更适合醋酸甲酯与甲醇体系的分离.     

反应精馏隔壁塔内合成乙酸甲酯的模拟

提出了一种应用反应精馏隔壁塔合成乙酸甲酯的新工艺流程,采用反应精馏隔壁塔替代常规反应精馏流程中的反应精馏塔及甲醇回收塔。利用Aspen Plus模拟软件,对反应精馏隔壁塔及常规流程进行了模拟,比较分析了两种流程塔内液相组成分布,并分析了塔顶回流比与气相分配比对反应精馏隔壁塔的影响。结果显示新流程可以节能11.9%,并能降低设备投资费用和操作费用。     

分隔壁萃取精馏塔分离醋酸水溶液的模拟

提出了一种新的单塔萃取精馏精制醋酸水溶液的新工艺,该工艺采用分隔壁萃取精馏塔(DWC-E)替代常规萃取精馏流程的萃取精馏塔及溶剂回收塔,不仅节省了设备投资,而且降低了总能耗。利用Aspen Plus模拟软件,对DWC-E塔及常规萃取流程进行了模拟。DWC-E塔的操作条件:塔板数40块,侧线精馏段的板数10块,回流比2,溶剂摩尔比2.5,在此条件下,比较了常规萃取精馏流程与分隔壁精馏塔内温度、液相组成及汽液相流量的变化。结果表明,DWC-E塔比常规的2塔萃取精馏流程节能23.91%。     

甲基氯硅烷精馏流程的模拟与优化

采用Aspen plus软件对工业七塔精馏过程进行全流程建模与模拟,优化工艺参数,研究了新的精馏节能工艺。对一甲塔等7个精馏塔采用双因素水平的灵敏度分析,考察了塔釜采出率、回流比、进料位置和塔顶压力对产品浓度和热负荷的影响,确定一甲塔最优的工艺参数：塔釜摩尔采出率为0.92,摩尔回流比为130,塔顶压力为0.18 MPa,总理论板数为400,在210块理论板位置进料。在此基础上,针对高能耗的脱高塔/脱低塔,模拟研究了双效精馏新工艺,新工艺可节省39.70%的年总成本;针对一甲塔模拟研究了热泵精馏新工艺,新工艺可降低41.42%的年总成本。     

Investigations on the Synthesis of Methyl Acetate in a Heterogeneous Reactive Distillation Process

The production of methyl acetate in a reactive distillation process – prior art for 15 years – is often used as an example to study the basic phenomena of reactive distillation. The present paper deals with a theoretical and experimental analysis of methyl acetate synthesis in a reactive distillation column. A design method based on the interpretation of reactive distillation line diagrams is used to identify the main process parameters and to provide a foundation for experimental investigation. The significant influence of the reflux ratio on the conversion in the column is shown by mini plant experiments using supported ion exchanger in the form of Raschig rings as a heterogeneous catalyst. These experiments demonstrate the catalytic quality of this packing material. To simulate the reactive distillation column with a simple stage-to-stage method, the separation efficiency of the catalytic rings is investigated. Comparison of experimental and simulation results reveals that a simple model based on the assumption of simultaneous chemical and phase equilibrium describes the experimental data quite well over a wide range of reflux ratios. Furthermore, simulation results show that the conversion depends less on the number of reactive stages than on the use of two feed stages.     

侧反应器反应精馏过程合成醋酸甲酯的模拟

采用Aspen Plus模拟了合成醋酸甲酯的侧反应器反应精馏过程,研究进料位置、回流比、酸醇比、侧反应器数量等对反应精馏过程的影响,得到优化的工艺条件。该研究结果与传统反应精馏装置对比表明,2种精馏装置性能接近,侧反应器反应精馏技术具有工艺流程环保、塔结构简单等优点。模拟研究结果可为合成醋酸甲酯侧反应器精馏塔提供基础理论和设计数据,为在类似反应精馏体系应用该装置提供技术支持。     

Process simulation for the recovery of lactic acid using thermally coupled distillation columns to mitigate the remixing effect

The objective of this study was to find process simulations of the plant-wide scale lactic acid recovery process using thermally coupled distillation columns to mitigate the remixing effect. The remixing effect has been widely discussed because in a conventional column arrangement it induces a need for a significant amount of energy for repurification in lactic acid recovery processes. One way to overcome high energy consumption is by using thermally coupled distillation columns. This paper suggests and compares two types of thermally coupled distillation columns applied to the plant-wide scale lactic acid recovery process for removing the remixing effect considering a heavy organic impurity and lactic acid oligomerization in the process. The equilibrium stage model based on the RADFRAC module of Aspen Plus was employed for simulating the thermally coupled distillation columns. Simulation results showed that thermally coupled distillation columns can eliminate the remixing effect and reduce energy consumption compared to conventional lactic acid recovery processes.     

加压–常压精馏分离甲醇–碳酸二甲酯的相平衡和流程模拟

变压精馏是分离共沸混合物的有效方法. 本文在计算机模拟和分析的基础上, 提出了加压–常压串联分离甲醇–碳酸二甲酯共沸体系的工艺方法. 采用UNIQUAC方程来表征甲醇–碳酸二甲酯二元共沸体系的气液平衡. 根据实验数据，回归了该热力学模型中的交互作用参数，模型的计算结果与实际数据吻合. 模型的适用范围为：压力0.1~1.5 MPa, 温度337~440 K. 基于平衡级模型，对加压精馏塔进行了模拟计算, 分析了各主要操作参数对分离效率、产品纯度及操作费用的影响. 在对加压–常压串联流程模拟的基础上，得到了最佳分离操作工艺参数. 模拟结果对工业过程的设计和改造具有一定的指导意义.